基礎力學線上線下多維混合式教學模式構建與實踐

趙增輝 付彥坤 馬靜敏 李龍飛 陳俊國 劉星光

摘? 要：針對教育部關于一流本科課程建設的實施意見，對標課程“兩性一度”屬性，分析了當前基于在線課程的混合式教學開展情況及其特點，基于在線課程、智慧教學平臺和課堂教學構建了基礎力學教學資源和教學活動二維混合式教學模式，闡述了兩類模式的實施內容，最后對實施效果和存在的問題進行了分析與反思。

關鍵詞：基礎力學;在線課程;混合式教學模式

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）27-0090-04

Abstract： According to the implementation opinions of the Ministry of education on the construction of first-class undergraduate courses and the attribute of "gender once" of the standard courses， this paper analyzes the development and characteristics of hybrid teaching based on online courses. Based on online courses， intelligent teaching platform and classroom teaching， a two-dimensional hybrid teaching mode of teaching resources and teaching activities was constructed， and the implementation contents of the two modes were described. Finally， the implementation effect and existing problems were analyzed and reflected.

Keywords： basic mechanics; online course; hybrid teaching mode

《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》對大

學本科課程建設提出了明確的要求，指出要讓課程優起來，提升課程的高階性，突出課程的創新性，增加課程的挑戰度。在教學內容方面要體現前沿性與時代性，及時將學術研究、科技發展前沿成果引入課程。教學方法上要體現先進性與互動性，大力推進現代信息技術與教學深度融合，積極引導學生進行探究式與個性化學習，課程設計應增加研究性、創新性、綜合性內容，加大學生學習投入，科學“增負”，讓學生體驗“跳一跳才能夠得著”的學習挑戰[1-2]。在考評方面應嚴格考核考試評價，增強學生經過刻苦學習收獲能力和素質提高的成就感。

一流本科課程建設在教學內容上更強調廣度、深度和前沿性，在教學方法上更注重學生的主體性和教師的主導性，在考核評價上更兼顧過程性和挑戰性。課程的教學目標和能力要求相比傳統教學要高得多，依靠傳統課堂教學模式是難以實現的。近年來，教育部先后出臺了多個關于推動在線課程建設和教育信息化的文件，明確提出要加強現代信息技術與教育教學的深度融合，積極推進混合式教學模式改革，推進高等教育的課堂革命[3-6]，在傳統課堂中融合信息化教學是建設一流本科課程的重要途徑。那么，現代信息技術如何與傳統課堂教學深度融合，才能在教學設計上滿足課程“兩性一度”的建設要求？當前，各大院校在課程資源建設、教學設計、評價方式等方面進行了大量的探索與實踐，推行融合現代信息技術與傳統教學優勢的混合式教學模式已成為當前高校課程改革的重要方向[7-10]。山東科技大學基礎力學教學團隊近年來依托在線課程建設，初步構建了線上線下混合式教學模式，并進行了初步的實踐。

一、基于在線課程的混合式教學

（一）混合式教學模式的特點

混合式教學的構建離不開現代信息技術與傳統教學的深度融合。近年來，基于大數據、web平臺、手機APP、新媒體等網絡化教學手段逐步融入高校課堂教學，為實現混合式教學提供了便利條件。混合式教學是一種以“自主、探究、合作”為特征的新型教學方式[11-12]。混合式教學模式有以下幾個特點：第一，教師和學生角色的轉變。混合式教學模式通過將信息化教學環境融入課堂教學改變了教與學的方式，將“以教師為中心”的傳統課堂教學結構轉變為“教師主導+學生主體”的教學結構，可充分發揮學生學習的積極性、主動性和創造性。第二，教學組織形式的轉變。信息技術融入教學所起的效應不是簡單的兩者加法，而是促進了教學組織形式的根本性變革，在教學資源、教學內容、教學方法和學習評價方面都發生結構性變化。第三，可實現教學資源與教學活動的混合。混合式教學在實現方式上有兩種典型的方式，一是基于活動的混合式教學模式，即在教學互動上可實現傳統課堂互動與網絡教學互動的有效組合。二是基于資源的混合式教學，即在學習資源的設計與應用上，可實現信息化教學資源與傳統教學資源的融合。

（二）基于在線課程的混合式教學模式

近年來，在線課程（如MOOC、SPOC）的飛速發展給混合式教學改革提供了更加豐富的內涵。在線課程為各類混合式教學改革提供了一個融合豐富學習內容的基礎性平臺。在實際教學中，采用基于MOOC 平臺的多元化多維度的教學模式，可將不同教學方式的優勢整合在一起，使學生在學習過程中更具主動性和靈活性。

從現有文獻來看，各大院校已經將MOOC與PBL、OBE、SPOC等多種教學方式聯合使用開展了混合式教學改革[13-15]，在線課程在其中發揮了更加完備的知識平臺構建、學情追蹤分析以及完善考核體系的作用。如MOOC+翻轉課堂的混合式教學，要求學生首先在課外通過在線課程自主學習，然后在課堂上成為主講人，反轉了師生角色，更加強調學生在學習中的互動性與參與性，以及課堂的研究性學習，這種模式應在課堂設計中著重解決在線教學中難以達到現場教學效果的難點，還要盡量避免在線教學與課堂教學產生重疊，二者應形成互補。MOOC+PBL的混合式教學，是一種基于問題的教學方式。要求學生首先基于在線課程完成知識學習和基礎知識建構，然后在課堂以小組形式完成問題研究，并在MOOC的再學習和PBL相結合下完成對案例的總結性評價。這種教學模式對學生的學習主動性和思維能力提出了很高的要求，同時對教師設計問題能力的要求也很高。除此之外，還有開放式的反向設計正向實施的成果導向教學方式OBE（Outcome-Based Education）等等。除此之外，以在線課程為基礎的智慧教學環境為混合式教學模式實施提供了保證，如超星公司的“一平三端”智慧教學系統可實現智慧課堂+移動課堂+智慧教務的連通，可實現線上學習、面授教學與討論的自由切換，為構建教師評價與教學管理、學生自主學習與動態管理、師生互動與即時反饋的教學生態提供了強大支持。

二、基礎力學線上線下混合式教學模式的構建

我校基礎力學團隊2018年完成了基礎力學在線課程群（材料力學、理論力學、工程力學）建設，在線上線下混合式教學改革方面進行了初步的實踐與探索。實現了線上教學活動+線下教學活動，線上教學資源+線下教學資源的二維混合式教學模式。所構建的基礎力學混合式教學模式如圖1所示。下面以材料力學課程教學為例進行說明。

材料力學線上線下混合式教學模式依托在線課程、超星“一平三端”智慧教學環境和課堂教學構建，覆蓋課前、課中和課后全程學習階段。下面從混合式教學資源和混合式教學活動兩個方面進行說明。

（一）混合式教學資源

混合式教學資源包含在線課程資源和線下資源兩部分。線下資源主要是指教材、輔導性學習資料、作業練習冊等。線上資源比較豐富，可分為知識型資源、形成性資源和拓展型資源三類。其中知識型資源構成在線課程的基礎性學習體系，包括課程教學大綱、教學計劃以及每一個章節呈現的完整章節內容及教學輔助資源，材料力學共建設100個知識點教學內容，每個知識點包含多媒體課件、教學動畫、教學視頻等，主要供學生課前預習、自主學習以及課后內容復習使用。形成性資源并非課程固化資源，而是在課中和課后交互教學活動中動態產生的，包括線上線下教學互動大數據記錄、學生的學習問題反饋、討論答疑區互動數據、學生過程性評價數據等。拓展型資源作為學生課后提升使用，主要包含與知識點相關的科技前沿、人物傳記、趣味力學問題，以及拓展課堂教學內容深度的教學論文等。

（二）混合式教學活動

混合式教學活動包含教與學兩個方面，遵從教師主導+學生主體的架構，主要包括課前準備、課中教學與課后提升三個階段。課前準備階段教師要完成教學設計和各類教學資源的開發與上傳，學生要利用線上線下資源完成內容的預習或基本內容框架的構建。課中學習階段是所有教學活動的核心環節，教師可采用翻轉課堂與疑難問題講解的方法，完成知識的傳授，也可采用項目討論、任務驅動、PBL教學等方法，實施中要讓學生成為學習的主體，教師應做好針對知識點教學內容以及各項教學活動組織的總結與反饋，做到每個知識點學習形成閉環，使學生帶著問題走進來，突破迷茫走出去，同時完成學生各項過程性評價記錄。課中階段采用何種教學方法應根據知識點難易程度和具體特點而定，不應以偏概全。課后提升階段包括師生在線互動交流、學生在線測評以及線下作業等，學生針對知識點要進行專門訓練與測試，以檢驗知識掌握水平，同時對疑難問題在討論區進行發布，或者通過手機移動端等與教師進行互動交流，掃除學習盲點。學有余力的同學還可通過拓展性資源，進一步了解學科前沿，通過閱讀教學論文對知識點進行深度理解。

（三）混合式教學評價

基于線上線下混合式教學模式，將過程性評價貫穿于課前、課中和課后三個教學階段，并兼顧結果性評價，構建了混合式多元評價指標，包含知識學習、作業、互動討論、測驗等多個評價維度。評價內容具體包括教學視頻觀看、在線測驗、線下作業、互動討論參與度、在線考試、線下期末考試等。

三、混合式教學實施效果及存在的問題

（一）實施效果

材料力學線上線下混合式教學改革已完成三輪試點，實現了我校開課班級的全覆蓋。由于評價點比較多，成績的評定做到了學習過程的全監控，學生在日常學習中對本課程的重視度明顯提高，不敢懈怠。學生的學習自主性和積極性明顯提高，截至目前，課程點擊量已超過580萬次，累計互動交流次數已超過3萬次，學生對在線平臺設計的102個趣味力學問題和PBL表現出濃厚的興趣，探究和研究意識進一步增強，培養了團隊協作意識。學生在學習課程基本知識的同時，進一步了解了學科前沿以及我們國家在重大工程領域取得的偉大成就，增強了民族自豪感。全方位評價體系給學生提供了公平的機會，不同水平的學生可以有的放矢，從不同指標中提高自己的成績。混合式教學模式和教學評價實施以來，學生的成績分布更加趨于合理。

（二）存在的問題

混合式教學模式在實踐過程中雖然取得了一定的成效，但一些問題仍值得反思：

第一，教師的認同度和投入是保障。混合式教學模式給教師帶來了更大地工作量和全新的挑戰。部分教師忙于科研，在教學上投入不足，導致實施效果很差。還有部分教師對在線教學認同度不夠，思想抵觸，實施過程流于形式，反而給學生增加了負擔。教師的投入與學生的學習熱情是呈正相關的，比如互動交流環節，教師是否回帖、回帖的時間間隔以及回帖的語氣對學生參與積極性都有很大影響。

第二，學生的自主性是關鍵。混合式教學模式學生是主體，在線大數據可全方位監控學生的學習過程。學生如果從一開課就缺乏緊迫感和緊張感，流于形式，不能很好地與教師協作，那針對不同環節的能力培養就難以達成。因此如何加強教學監控，調動學生積極性，保證實施質量還需要加大投入。

第三，教學資源與教學活動設計是核心。基礎力學理論性較強，同時兼具工程性。知識講授過程兩者不可或缺。不同知識點若采用同一教學模式，效果不會好。在不同專業講授引入相同案例，同樣不會引起學生興趣。因此，教學資源與教學活動設計應區分專業“小眾”和知識點差異。

四、結束語

隨著教育信息化的逐步推進，基于在線課程的混合式教學模式已成為高等教育教學改革的重要方向。教育部一流本科課程建設提出的課程“兩性一度“屬性給課程建設提出了很高的要求。以在線課程、智慧教學環境與課堂教學融合構建的基礎力學線上線下混合式教學模式，實現了教學資源和教學過程的多元化，在前期實踐中取得了一定的成效，但還有很多問題需要解決。

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